JP5993671B2 - LED luminous flux control device, road lighting device - Google Patents

LED luminous flux control device, road lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP5993671B2
JP5993671B2 JP2012198579A JP2012198579A JP5993671B2 JP 5993671 B2 JP5993671 B2 JP 5993671B2 JP 2012198579 A JP2012198579 A JP 2012198579A JP 2012198579 A JP2012198579 A JP 2012198579A JP 5993671 B2 JP5993671 B2 JP 5993671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting diode
light
ambient temperature
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012198579A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014053250A (en
Inventor
賢志 古川
賢志 古川
和夫 丸山
和夫 丸山
典明 田中
典明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Electric IndustriesLtd
Original Assignee
Koito Electric IndustriesLtd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Electric IndustriesLtd filed Critical Koito Electric IndustriesLtd
Priority to JP2012198579A priority Critical patent/JP5993671B2/en
Publication of JP2014053250A publication Critical patent/JP2014053250A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5993671B2 publication Critical patent/JP5993671B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Description

本発明は、LEDを一定の光束(明るさ)で点灯させるLED光束制御装置および道路照明装置に関する。   The present invention relates to an LED light flux control device and a road illumination device that light an LED with a constant light flux (brightness).

近年、道路の脇に立設された支柱の上部に設置されて、下方の道路を照明する道路照明装置などでは、省エネルギーの要請等から光源としてLED(発光ダイオード)が採用される。   2. Description of the Related Art In recent years, an LED (light emitting diode) is employed as a light source in a road lighting device or the like that is installed at an upper portion of a support column that stands on the side of a road and illuminates a road below.

LEDの光束(明るさ)を制御する技術として、光センサで光束を測定し、目標の光束に制御する技術がある。   As a technique for controlling the luminous flux (brightness) of the LED, there is a technique for measuring the luminous flux with an optical sensor and controlling it to a target luminous flux.

また、LEDの光束は温度(特に、ジャンクション温度)に大きく依存するので、温度センサでLEDの周囲温度を測定し、周囲温度から光束を推定して制御することも行われる。   Further, since the luminous flux of the LED greatly depends on the temperature (particularly the junction temperature), the ambient temperature of the LED is measured by a temperature sensor, and the luminous flux is estimated from the ambient temperature and controlled.

また、LEDを駆動するオペアンプにLEDの順方向電圧でフィードバックをかけることで、温度に依存した光束の変化を抑制するようにしたLED駆動回路が考案されている(特許文献1参照)。   In addition, an LED driving circuit has been devised in which an operational amplifier for driving an LED is fed back with a forward voltage of the LED to suppress a change in light flux depending on temperature (see Patent Document 1).

特許第3000667号Patent No. 3000667

光センサや温度センサを用いる方法では、センサを設ける分だけ、コストアップを招く。特に、複数の光源モジュールを使用する照明装置では、光源モジュール毎にセンサを設ける必要があり、コストの上昇が大きい。   In the method using an optical sensor or a temperature sensor, the cost increases as much as the sensor is provided. In particular, in an illuminating device using a plurality of light source modules, it is necessary to provide a sensor for each light source module, which increases the cost.

一方、特許文献1に開示のLED駆動回路では温度に依存した光束の変動をある程度は抑制できるものの、十分でない。   On the other hand, although the LED drive circuit disclosed in Patent Document 1 can suppress the fluctuation of the luminous flux depending on the temperature to some extent, it is not sufficient.

特に、道路照明装置では筐体の熱容量が大きく、電源ONから温度が上昇して安定するまでに比較的長い時間を要するので、その間の明るさの変動を抑制することが要請される。   In particular, in the road lighting device, the heat capacity of the housing is large, and since it takes a relatively long time for the temperature to rise and stabilize after the power is turned on, it is required to suppress fluctuations in brightness during that time.

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、LEDの発する光束を、光センサや温度センサなどのセンサを用いることなく高い精度で一定に制御することのできるLED光束制御装置および道路照明装置を提供することを目的としている。   The present invention is intended to solve the above-described problem, and an LED light flux control device and a road that can control the light flux emitted from an LED uniformly with high accuracy without using a sensor such as an optical sensor or a temperature sensor. The object is to provide a lighting device.

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。   The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.

[1]発光ダイオードを定電流駆動する駆動源と、
前記発光ダイオードの順方向電圧を測定する測定部と、
前記発光ダイオードを光源とする所定の照明装置における電源オン後の経過時間と前記発光ダイオードの周囲温度との関係を示す経過時間対温度特性を記憶した記憶部と、
前記発光ダイオードの放射する光束が所定の目標値になるように前記駆動源による前記発光ダイオードの駆動状態を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記照明装置の電源オン時に、
前記発光ダイオードの順方向電圧を前記測定部によって測定し、前記発光ダイオードの周囲温度と順方向電圧との既知の関係から、前記測定した順方向電圧に対応する周囲温度を求め、この周囲温度を初期温度とした場合の前記経過時間対温度特性を前記記憶部の記憶内容に基づいて求める初期動作を行い、
その後は、
電源オンから現在までの経過時間と前記初期動作で求めた前記経過時間対温度特性とから前記発光ダイオードの現在の周囲温度を求め、周囲温度と前記発光ダイオードの放射する光束との関係を示す既知の周囲温度対光束特性から前記現在の周囲温度に対する前記発光ダイオードの放射する光束の値を求めて前記発光ダイオードの放射する光束が目標値になるように前記駆動源による前記発光ダイオードの駆動状態を制御する第1制御を、繰り返し行う
ことを特徴とするLED光束制御装置。
[1] a driving source for driving the light emitting diode at a constant current;
A measuring unit for measuring a forward voltage of the light emitting diode;
A storage unit storing an elapsed time versus temperature characteristic indicating a relationship between an elapsed time after power-on in a predetermined lighting device using the light emitting diode as a light source and an ambient temperature of the light emitting diode;
A control unit that controls a driving state of the light emitting diode by the driving source so that a light flux emitted from the light emitting diode becomes a predetermined target value;
The controller is
When the lighting device is turned on,
The forward voltage of the light emitting diode is measured by the measuring unit, and the ambient temperature corresponding to the measured forward voltage is obtained from the known relationship between the ambient temperature of the light emitting diode and the forward voltage, and the ambient temperature is calculated. Performing an initial operation to obtain the elapsed time vs. temperature characteristics when the initial temperature is set based on the storage content of the storage unit,
After that,
The known ambient temperature of the light emitting diode is obtained from the elapsed time from power-on to the present and the elapsed time vs. temperature characteristic obtained in the initial operation, and the relationship between the ambient temperature and the luminous flux emitted from the light emitting diode is shown. The value of the luminous flux emitted by the light emitting diode with respect to the current ambient temperature is obtained from the ambient temperature versus luminous flux characteristics of the light source, and the driving state of the light emitting diode by the drive source is determined so that the luminous flux emitted by the light emitting diode becomes a target value. An LED light flux control device characterized in that the first control is repeatedly performed.

上記発明では、電源オン後の経過時間に対する発光ダイオードの周囲温度との関係を示す経過時間対温度特性を予め記憶しておく。次に、電源オン時に測定したLEDの順方向電圧から電源オン時の周囲温度を求める。そして、この周囲温度を初期温度とした場合における経過時間対温度特性を記憶部の記憶されている特性に基づいて(たとえば、補正等して)求める。以後は、この経過時間対温度特性と電源オンからの経過時間とから現在の周囲温度を求め、周囲温度と光束の関係を示す既知の特性と現在の周囲温度とから現在の光束を求めて、放射される光束が目標値になるように制御することを繰り返し行うことで、光束を目標値に一定化する。   In the above invention, the elapsed time versus temperature characteristic indicating the relationship between the elapsed time after power-on and the ambient temperature of the light emitting diode is stored in advance. Next, the ambient temperature when the power is turned on is obtained from the forward voltage of the LED measured when the power is turned on. Then, an elapsed time vs. temperature characteristic when this ambient temperature is set as the initial temperature is obtained based on the characteristic stored in the storage unit (for example, by correction). Thereafter, the current ambient temperature is obtained from the elapsed time vs. temperature characteristic and the elapsed time from the power-on, and the current luminous flux is obtained from a known characteristic indicating the relationship between the ambient temperature and the luminous flux and the current ambient temperature, By repeatedly performing control so that the emitted light beam becomes the target value, the light beam is made constant at the target value.

[2]前記記憶部には、基準温度を初期温度とした場合における前記経過時間対温度特性を記憶しておき、
前記制御部は、電源オン時の周囲温度と前記基準温度との差分に基づいて前記記憶部に記憶されている前記経過時間対温度特性を補正することで、電源オン時の周囲温度を初期温度とする前記経過時間対温度特性を求める
ことを特徴とする[1]に記載のLED光束制御装置。
[2] The elapsed time versus temperature characteristic when the reference temperature is set as the initial temperature is stored in the storage unit,
The control unit corrects the elapsed time versus temperature characteristic stored in the storage unit based on a difference between the ambient temperature at power-on and the reference temperature, thereby changing the ambient temperature at power-on to an initial temperature. The LED light flux control device according to [1], wherein the elapsed time vs. temperature characteristic is obtained.

上記発明では、基準温度に対する経過時間対温度特性を、電源オン時の周囲温度と基準温度との差分に基づいて補正することで、電源オン時の周囲温度を初期温度とした経過時間対温度特性を取得する。   In the above invention, the elapsed time vs. temperature characteristic with respect to the reference temperature is corrected based on the difference between the ambient temperature when the power is turned on and the reference temperature, so that the elapsed time vs. temperature characteristic using the ambient temperature when the power is turned on as the initial temperature. To get.

[3]前記制御部は、
前記発光ダイオードの累積点灯時間を計測し、
前記発光ダイオードの累積点灯時間と光束減衰率との関係を示す既知の特性から現在の累積点灯時間に対する光束減衰率を求め、
この光束減衰率での減衰を含めて前記発光ダイオードの放射する光束が前記目標値になるように前記第1制御を行う
ことを特徴とする[1]または[2]に記載のLED光束制御装置。
[3] The control unit
Measure the cumulative lighting time of the light emitting diode,
From the known characteristics indicating the relationship between the cumulative lighting time of the light emitting diode and the luminous flux decay rate, the luminous flux decay rate for the current cumulative lighting time is determined,
The LED light flux control apparatus according to [1] or [2], wherein the first control is performed so that a light flux emitted from the light emitting diode becomes the target value including attenuation at the light flux attenuation rate. .

上記発明では、累積点灯時間に起因した光束減衰をさらに補償する。   In the above-described invention, the light beam attenuation caused by the cumulative lighting time is further compensated.

[4]前記制御部は、前記発光ダイオードの周囲温度が安定した以後は、累積点灯時間の増加が光束の変動要因であるとして前記発光ダイオードの放射する光束が前記目標値になるように前記駆動源による前記発光ダイオードの駆動状態を制御する第2制御を、繰り返し行う
ことを特徴とする[3]に記載のLED光束制御装置。
[4] After the ambient temperature of the light emitting diode has stabilized, the control unit determines that the increase in the accumulated lighting time is a factor of fluctuation of the light flux, and causes the light flux emitted from the light emitting diode to reach the target value. The LED light flux control device according to [3], wherein the second control for controlling the driving state of the light emitting diode by the source is repeatedly performed.

上記発明では、周囲温度が安定した後は、周囲温度に依存した光束の変動がないので、以後の光束の変動要因は累積点灯時間の増加であるとして、光束を目標値に維持する制御を行う。   In the above invention, after the ambient temperature is stabilized, there is no fluctuation of the luminous flux depending on the ambient temperature. Therefore, it is assumed that the subsequent fluctuation factor of the luminous flux is an increase in the cumulative lighting time, and the control is performed to maintain the luminous flux at the target value. .

[5]前記制御部は、前記発光ダイオードの周囲温度が安定した後は、前記測定部によって前記発光ダイオードの順方向電圧を定期的に測定し、この測定値が正常範囲を超えて変化したとき前記発光ダイオードの故障を検出する
ことを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1つに記載のLED光束制御装置。
[5] The control unit periodically measures the forward voltage of the light emitting diode by the measurement unit after the ambient temperature of the light emitting diode is stabilized, and the measured value changes beyond the normal range. The LED light flux control apparatus according to any one of [1] to [4], wherein a failure of the light emitting diode is detected.

上記発明では、周囲温度が安定した後にLEDの順方向電圧が大きく変化した場合は、LEDに故障が発生したと判断する。   In the above invention, if the forward voltage of the LED changes greatly after the ambient temperature has stabilized, it is determined that a failure has occurred in the LED.

[6]前記定期的に測定する周期は、前記第1制御の実行周期より長い
ことを特徴とする[5]に記載のLED光束制御装置。
[6] The LED light flux control device according to [5], wherein the periodic measurement period is longer than the execution period of the first control.

上記発明では、周囲温度が安定した後に行う、故障検知のための測定は、第1制御の実行周期より長い周期で行う。たとえば、第1制御は10ms程度とし、測定周期は1秒にする。   In the said invention, the measurement for failure detection performed after ambient temperature is stabilized is performed with a period longer than the execution period of 1st control. For example, the first control is about 10 ms and the measurement cycle is 1 second.

[7]複数の発光ダイオードを駆動すると共に、
前記制御部は、一部の発光ダイオードの故障を検出したとき、残りの正常な発光ダイオードの光束を強めて、前記故障による光束の低下を補う
ことを特徴とする[5]または[6]に記載のLED光束制御装置。
[7] While driving a plurality of light emitting diodes,
[5] or [6], wherein when the control unit detects a failure of some of the light emitting diodes, the control unit strengthens the luminous flux of the remaining normal light emitting diodes to compensate for the reduction of the luminous flux due to the failure. The LED light flux control device described.

上記発明では、たとえば、複数の発光ダイオードの一部がショート故障した場合には、他の正常な発光ダイオードの光束を強めて全体としての光束の低下を補う。   In the above invention, for example, when some of the plurality of light emitting diodes are short-circuited, the luminous flux of other normal light emitting diodes is strengthened to compensate for the decrease in the luminous flux as a whole.

[8]道路を上方から照明する道路照明装置であって、
透光板で覆われた照射口を有する筐体と、
前記筐体に収容された複数の発光ダイオードと、
前記複数の発光ダイオードを駆動する[1]乃至[7]のいずれか1つに記載のLED光束制御装置と、
を有する
ことを特徴とする道路照明装置。
[8] A road lighting device for lighting a road from above,
A housing having an irradiation port covered with a light-transmitting plate;
A plurality of light emitting diodes housed in the housing;
The LED light flux control device according to any one of [1] to [7], which drives the plurality of light emitting diodes;
A road lighting device characterized by comprising:

上記発明では、道路照明装置の明るさが電源オンから常に一定に制御される。   In the above invention, the brightness of the road lighting device is always controlled to be constant after the power is turned on.

[9]複数の発光ダイオードが配列された発光モジュールを複数備え、
前記LED光束制御装置は、一の発光モジュールで生じた故障による明るさの低下を、他の発光モジュールの明るさを増加させて補うように制御する
ことを特徴とする[8]に記載の道路照明装置。
[9] A plurality of light emitting modules in which a plurality of light emitting diodes are arranged,
The road according to [8], wherein the LED light flux control device controls to compensate for a decrease in brightness caused by a failure in one light emitting module by increasing the brightness of another light emitting module. Lighting device.

上記発明では、いずれかの発光モジュールで故障(たとえば、オープン故障)が生じた場合に、その故障による光束の低下を他の発光モジュールの明るさを強めて補う。   In the above-described invention, when a failure (for example, an open failure) occurs in any one of the light emitting modules, the decrease in the luminous flux due to the failure is compensated by increasing the brightness of the other light emitting modules.

本発明に係るLED光束制御装置および道路照明装置によれば、LEDの発する光束を、光センサや温度センサなどのセンサを用いることなく高い精度で一定に制御することができる。   According to the LED light beam control device and the road lighting device according to the present invention, the light beam emitted from the LED can be controlled to be constant with high accuracy without using a sensor such as an optical sensor or a temperature sensor.

本発明の実施の形態に係るLED光束制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the LED light beam control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 経過時間−周囲温度の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of elapsed time-ambient temperature. LED光束制御装置のCPUが行う処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which CPU of a LED light beam control apparatus performs. 図3の続きを示す流れ図である。FIG. 4 is a flowchart showing a continuation of FIG. 3. 周囲温度−順方向電圧の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of ambient temperature-forward voltage. 周囲温度−相対光束の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of ambient temperature-relative light beam. 経過時間−相対光束の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of elapsed time-relative light beam. 経過時間−光束減衰率の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of elapsed time-luminous flux attenuation factor. 本発明の実施の形態に係る道路照明装置の設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the road illuminating device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る道路照明装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a road lighting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る道路照明装置の正面、下面、上面、背面、側面を示す図である。It is a figure which shows the front of the road illuminating device which concerns on embodiment of this invention, a lower surface, an upper surface, a back surface, and a side surface. 本発明の実施の形態に係る道路照明装置の内部(発光モジュールの配列)を示す図である。It is a figure which shows the inside (array of a light emitting module) of the road lighting apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るLED光束制御装置10の回路構成を示している。LED光束制御装置10は、駆動対象の複数の光源部5が放射する光束を予め定めた一定の目標値に保つように、これらの光源部5を駆動する機能を果たす。各光源部5は、直列に接続された複数の発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、LEDとする)で構成される。   FIG. 1 shows a circuit configuration of an LED light flux control device 10 according to an embodiment of the present invention. The LED light flux control device 10 functions to drive these light source portions 5 so that the light flux emitted from the plurality of light source portions 5 to be driven is kept at a predetermined target value. Each light source unit 5 includes a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) connected in series.

LED光束制御装置10は、配光を制御するレンズが取り付けられたLEDからなる光源部5を定電流駆動するための駆動部11と、駆動部11に制御信号12を出力する制御部13と、駆動部11および制御部13に電力を供給する電源部18を備えている。   The LED luminous flux control device 10 includes a drive unit 11 for driving the light source unit 5 including an LED to which a lens for controlling light distribution is attached, a control unit 13 for outputting a control signal 12 to the drive unit 11, A power supply unit 18 that supplies power to the drive unit 11 and the control unit 13 is provided.

駆動部11は、光源部5毎に、定電流回路とその定電流回路から光源部5への通電をオンオフするスイッチングトランジスタとを備えて構成される。ここでは、駆動部11は、光源部5をそれぞれPWM(Pulse Width Modulation、パルス幅変調)方式で駆動する。   The drive unit 11 includes a constant current circuit and a switching transistor that turns on and off the power supply from the constant current circuit to the light source unit 5 for each light source unit 5. Here, the drive unit 11 drives the light source unit 5 by a PWM (Pulse Width Modulation) method.

制御部13は、A/D(analog to digital)変換器14と、CPU(Central Processing Unit)15と、記憶部16を備え、CPU15にA/D変換器14の出力および記憶部16が接続されている。このほかCPU15が実行するプログラムなどが記憶されたROM(Read Only Memory)やCPU15が処理を実行する際に各種のデータを一時的に記憶するワークメモリとしてのRAM(Random Access Memory)などを備えている。   The control unit 13 includes an A / D (analog to digital) converter 14, a CPU (Central Processing Unit) 15, and a storage unit 16, and the output of the A / D converter 14 and the storage unit 16 are connected to the CPU 15. ing. In addition, a ROM (Read Only Memory) in which a program executed by the CPU 15 is stored, a RAM (Random Access Memory) as a work memory for temporarily storing various data when the CPU 15 executes processing, and the like are provided. Yes.

A/D変換器14は複数チャンネルの入力を有しており、光源部5毎に1つのチャンネルを割り当ててある。各チャンネルには、対応する光源部5の両端電圧が入力される。この電圧は、光源部5を構成する直列された複数のLEDの合計の順方向電圧に相当する。A/D変換器14は、各チャンネルの入力電圧をデジタル値に変換して出力する。   The A / D converter 14 has inputs of a plurality of channels, and one channel is assigned to each light source unit 5. The voltage between both ends of the corresponding light source unit 5 is input to each channel. This voltage corresponds to the total forward voltage of a plurality of LEDs in series that constitute the light source unit 5. The A / D converter 14 converts the input voltage of each channel into a digital value and outputs it.

記憶部16には、光源部5を光源とする所定の照明装置における電源オン後の経過時間と光源部5の周囲温度との関係を示す特性(経過時間対温度特性)等が記憶されている。ここでは、電源オン時の初期温度が25℃の場合における経過時間対温度特性が基準温度カープとして記憶されている。図2は、基準温度カーブの一例を示している。   The storage unit 16 stores a characteristic (elapsed time vs. temperature characteristic) indicating a relationship between an elapsed time after power-on and an ambient temperature of the light source unit 5 in a predetermined lighting device using the light source unit 5 as a light source. . Here, the elapsed time versus temperature characteristic when the initial temperature at power-on is 25 ° C. is stored as the reference temperature carp. FIG. 2 shows an example of the reference temperature curve.

CPU15は、各光源部5の放射する光束が所定の目標値になるように駆動部11に対して制御信号12を出力する。制御信号12は、光源部5毎のPWM信号となっている。   The CPU 15 outputs a control signal 12 to the drive unit 11 so that the light flux emitted from each light source unit 5 becomes a predetermined target value. The control signal 12 is a PWM signal for each light source unit 5.

次に、光源部5の出力する光束を所定の目標値に維持する制御について説明する。   Next, control for maintaining the light flux output from the light source unit 5 at a predetermined target value will be described.

図3、図4は、LED光束制御装置10が電源オン直後から行う制御の流れを示している。CPU15は、電源オン時(点灯開始時)に光源部5を構成するLEDの順方向電圧を測定する(ステップS101)。具体的には、駆動部11で光源部5の駆動を開始した直後にA/D変換器14で各光源部5の順方向電圧を取り込む。ここで、光源部5を構成している直列接続された複数のLEDの個数をMとする。CPU15は、A/D変換器14から取り込んだ電圧値VfaをMで除した値を、LED1個当たりの順方向電圧Vfとして求める。なお、駆動部11は、700mAで光源部5を定電流駆動するものとする。   3 and 4 show the flow of control performed immediately after the LED light flux controller 10 is turned on. CPU15 measures the forward voltage of LED which comprises the light source part 5 at the time of power-on (at the time of lighting start) (step S101). Specifically, the forward voltage of each light source unit 5 is captured by the A / D converter 14 immediately after the drive unit 11 starts driving the light source unit 5. Here, the number of a plurality of LEDs connected in series constituting the light source unit 5 is represented by M. The CPU 15 obtains a value obtained by dividing the voltage value Vfa acquired from the A / D converter 14 by M as a forward voltage Vf per LED. In addition, the drive part 11 shall drive the light source part 5 by constant current at 700 mA.

LEDの周囲温度と順方向電圧とは図5に示すような関係にあることが既知である。この特性は、駆動部11が光源部5を駆動する場合と同じ700mAの駆動電流でLEDを駆動した場合の特性である。CPU15は、電源オン時に測定した順方向電圧Vfと図2の特性とから、電源オン時の周囲温度を推測する(ステップS102)。なお、周囲温度の推測は、図2に示す「周囲温度−順方向電圧の特性」をテーブル化して登録しておき、このテーブルを参照して求めてもよいし、近似式から求めてもよい。   It is known that the ambient temperature of the LED and the forward voltage have a relationship as shown in FIG. This characteristic is a characteristic when the LED is driven with the same driving current of 700 mA as when the driving unit 11 drives the light source unit 5. The CPU 15 estimates the ambient temperature when the power is turned on from the forward voltage Vf measured when the power is turned on and the characteristics shown in FIG. 2 (step S102). The estimation of the ambient temperature may be obtained by making a table of “ambient temperature-forward voltage characteristics” shown in FIG. 2 and registering it with reference to this table or by using an approximate expression. .

電源オン時に光源部5の駆動を開始した直後に、瞬時に順方向電圧を取り込むことで、光源部5を構成するLEDの発熱によるTj(ジャンクション温度)の上昇をほぼ無視できるので、LEDの周囲温度Ta≒Tjとなる。よって電源オン時のVfを測定することで周囲温度Taを精度よく推定することができる。   Immediately after starting the driving of the light source unit 5 when the power is turned on, an increase in Tj (junction temperature) due to heat generation of the LEDs constituting the light source unit 5 can be almost ignored by instantaneously taking in the forward voltage. The temperature Ta≈Tj. Therefore, the ambient temperature Ta can be accurately estimated by measuring Vf when the power is turned on.

次に、CPU15は、推定した周囲温度Taと、基準温度(25℃とする)との温度差ΔTを求める。そして、予め記憶部16に記録してある基準温度カーブにΔTを加算して補正し、動作環境下における温度カーブを求める(ステップS103)。補正後の温度カーブは、基準温度カーブを温度差ΔTだけ上下方向へ平行移動させた特性になる。   Next, the CPU 15 obtains a temperature difference ΔT between the estimated ambient temperature Ta and a reference temperature (25 ° C.). Then, ΔT is added to the reference temperature curve previously recorded in the storage unit 16 to correct it, thereby obtaining a temperature curve under the operating environment (step S103). The corrected temperature curve has a characteristic in which the reference temperature curve is translated in the vertical direction by the temperature difference ΔT.

ここまでの動作は電源オン時の初期動作であり、以後は、初期動作で求めた温度カーブを使用して光束を一定に制御する。   The operation so far is the initial operation when the power is turned on, and thereafter, the light flux is controlled to be constant using the temperature curve obtained in the initial operation.

CPU15は、電源オンからの経過時間(点灯時間)を計測する(ステップS104)。そして、ステップS103で求めた温度カーブから、現在の経過時間に対応する周囲温度(現在の周囲温度)を求める(ステップS105)。   The CPU 15 measures an elapsed time (lighting time) since the power is turned on (step S104). Then, an ambient temperature (current ambient temperature) corresponding to the current elapsed time is obtained from the temperature curve obtained in step S103 (step S105).

次に、周囲温度と相対光束との関係を示す既知の特性から、ステップS105で求めた現在の周囲温度に対応する相対光束の値を求める(ステップS106)。これは、現在の相対光束の推定値となる。図6は、駆動電流Ifが700mAのときの、周囲温度と相対光束との関係を示すグラフである。相対光束は、所定の光束値を1とした場合の相対値で光束を表したものである。   Next, the value of the relative luminous flux corresponding to the current ambient temperature obtained in step S105 is obtained from the known characteristic indicating the relationship between the ambient temperature and the relative luminous flux (step S106). This is an estimate of the current relative luminous flux. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the ambient temperature and the relative luminous flux when the drive current If is 700 mA. The relative luminous flux represents the luminous flux as a relative value when a predetermined luminous flux value is 1.

なお、温度カーブと、図6の周囲温度−相対光束の特性とから、経過時間−相対光束の特性を求めると図7に示すようになる。ステップS103で図7の特性を求めておき、その後は、電源オンから現在までの経過時間に対応する相対光束(現在の相対光束の推定値)を図7の特性から求めるようにしてもよい。   FIG. 7 shows the elapsed time-relative light flux characteristics obtained from the temperature curve and the ambient temperature-relative light flux characteristics of FIG. The characteristic shown in FIG. 7 may be obtained in step S103, and thereafter, the relative luminous flux (the estimated value of the current relative luminous flux) corresponding to the elapsed time from the power-on to the present may be obtained from the characteristic shown in FIG.

次に、相対光束が目標値(ただし、累積点灯時間による光束減衰を含まない)となる第1補正値Cを求める(ステップS107)。電源オンから十分時間が経過して周囲温度が安定した状態における相対光束の値(目標値)をφ、現在の相対光束の推定値をφとすると、
第1補正値C=φ/φ …(1)式
として求まる。
Next, a first correction value C at which the relative light flux becomes a target value (however, the light flux attenuation due to the cumulative lighting time is not included) is obtained (step S107). When the relative luminous flux value (target value) is φ g and the current relative luminous flux estimate is φ when a sufficient time has passed since the power was turned on and the ambient temperature is stable,
First correction value C = φ g / φ (1)

次に、累積点灯時間に応じた光束の減衰を補償する。累積点灯時間に対する光束減衰率の特性は既知であり、記憶部16に記憶されている。図8は、累積点灯時間に対する光束減衰率の特性の一例を示している。   Next, the attenuation of the light beam according to the cumulative lighting time is compensated. The characteristic of the luminous flux attenuation rate with respect to the cumulative lighting time is known and stored in the storage unit 16. FIG. 8 shows an example of the characteristics of the luminous flux attenuation rate with respect to the cumulative lighting time.

CPU15は、累積点灯時間を計測しており、現在の累積点灯時間に対応する光束減衰率を記憶部16に記憶してある前述の特性から読み取る(ステップS108)。   The CPU 15 measures the cumulative lighting time, and reads the luminous flux attenuation rate corresponding to the current cumulative lighting time from the aforementioned characteristics stored in the storage unit 16 (step S108).

CPU15は、累積点灯時間による光束減衰を含めて、相対光束が目標値となるように調光率Rを求める(ステップS109)。現在の累積点灯時間に対応する光束減衰率をDとすると、
調光率R=第1補正値C×D …(2)式となる。
The CPU 15 obtains the dimming rate R so that the relative luminous flux becomes the target value including the luminous flux attenuation due to the cumulative lighting time (step S109). If the luminous flux decay rate corresponding to the current cumulative lighting time is D,
Dimming rate R = first correction value C × D (2)

次に、CPU15は、光源部5の周囲温度の上昇が収まって周囲温度が安定状態に入ったか否かを判定する(ステップS110)。ここでは、電源オンからの経過時間が所定の基準時間を越えたとき、周囲温度が安定状態に入ったと判断する。基準時間は、図2のグラフから予め設定する。たとえば、3時間に設定される。   Next, the CPU 15 determines whether or not the increase in the ambient temperature of the light source unit 5 has stopped and the ambient temperature has entered a stable state (step S110). Here, when the elapsed time from power-on exceeds a predetermined reference time, it is determined that the ambient temperature has entered a stable state. The reference time is set in advance from the graph of FIG. For example, it is set to 3 hours.

周囲温度が安定状態になる前は(ステップS110;No)、ステップS109で算出した調光率Rで光源部5が駆動されるように制御信号12を設定する。具体的には、駆動部11へ出力するPWM信号のデューティ比を調光率Rに設定し、該デューティ比のPWM信号を駆動部11に対して出力する。ステップS104からS111の処理は、十分に短い周期(たとえば、数msから数十ms)で実行される。   Before the ambient temperature becomes stable (step S110; No), the control signal 12 is set so that the light source unit 5 is driven at the dimming rate R calculated in step S109. Specifically, the duty ratio of the PWM signal output to the drive unit 11 is set to the dimming rate R, and the PWM signal having the duty ratio is output to the drive unit 11. The processing of steps S104 to S111 is executed with a sufficiently short cycle (for example, several ms to several tens of ms).

周囲温度が安定状態になった場合は(ステップS110;Yes)、算出された調光率Rで光源部5が駆動されるように制御信号12を設定する(ステップS201)。また、直前に求めた第1補正値Cの値を記憶する。   When the ambient temperature becomes stable (step S110; Yes), the control signal 12 is set so that the light source unit 5 is driven at the calculated dimming rate R (step S201). Further, the value of the first correction value C obtained immediately before is stored.

周囲温度が安定状態になった以後は、第1補正値Cの値は、周囲温度が安定状態に移行したときの値で変化しない。よって、以後の調光率Rは、累積点灯時間に依存した光束減衰率のみに依存して変化させればよい。   After the ambient temperature becomes stable, the value of the first correction value C does not change with the value when the ambient temperature shifts to the stable state. Accordingly, the subsequent dimming rate R may be changed depending only on the luminous flux attenuation rate depending on the cumulative lighting time.

CPU15は、累積点灯時間を計算し(ステップS202)、現時点での累積点灯時間に対する光束減衰率を記憶部16に記憶してある累積点灯時間に対する光束減衰率の特性から取得する(ステップS203)。そして、この光束減衰率Dと、記憶されている安定状態に入ったときの第1補正値Cとを(2)式に代入して、調光率Rを算出する(ステップS204)。   The CPU 15 calculates the cumulative lighting time (step S202), and acquires the luminous flux attenuation rate with respect to the current cumulative lighting time from the characteristics of the luminous flux decay rate with respect to the cumulative lighting time stored in the storage unit 16 (step S203). The dimming rate R is calculated by substituting the luminous flux attenuation rate D and the stored first correction value C when the stable state is entered into the equation (2) (step S204).

次に、光源部5の現時点の順方向電圧Vfa(複数のLEDが直列接続された光源部5を単位とする順方向電圧である)を測定し(ステップS205)、過去のVfaと比較し(ステップS206)、急激な変化(たとえば、3V以上)を検知した場合は、球切れ等の故障と判断する(ステップS207;Yes)。   Next, the current forward voltage Vfa of the light source unit 5 (the forward voltage in units of the light source unit 5 in which a plurality of LEDs are connected in series) is measured (step S205) and compared with the past Vfa ( Step S206) When a sudden change (for example, 3 V or more) is detected, it is determined that a failure such as a broken ball (step S207; Yes).

故障を検出しない場合は(ステップS207;No)、今回測定した順方向電圧Vfaを保存し(ステップS208)、ステップS201に戻って処理を継続する。なお、ステップS201〜208の処理の実行周期は、ステップS104からS111の処理の周期に比べて、十分長くする。たとえば、1秒から数秒の周期にする。   If no failure is detected (step S207; No), the forward voltage Vfa measured this time is stored (step S208), and the process returns to step S201 and continues. Note that the execution cycle of the processes in steps S201 to S208 is sufficiently longer than the cycle of the processes in steps S104 to S111. For example, the period is from 1 second to several seconds.

故障を検出した場合は(ステップS207;Yes)、球切れ等のエラー信号を出力する(ステップS209)。そして、故障によって生じた光束の低下を補うように、残る正常なLEDを駆動する際の調光率を再設定する(ステップS210)。   When a failure is detected (step S207; Yes), an error signal such as a broken ball is output (step S209). Then, the dimming rate at the time of driving the remaining normal LEDs is reset so as to compensate for the decrease in the luminous flux caused by the failure (step S210).

たとえば、1個のLEDの順方向電圧が3.0Vのとき、現在のVfaと前回のVfaの差が3.0V以上であればオープン故障と判断する。また、現在のVfaと前回のVfaの差が−3.0V以下の場合はショート故障と判断する。すなわち、
Vfa−Vfa_OLD≧3.0V・・・オープン故障
Vfa−Vfa_OLD≦−3.0V・・・ショート故障
と判断する。
For example, when the forward voltage of one LED is 3.0V, an open failure is determined if the difference between the current Vfa and the previous Vfa is 3.0V or more. If the difference between the current Vfa and the previous Vfa is −3.0 V or less, it is determined that a short circuit failure has occurred. That is,
Vfa− Vfa_OLD ≧ 3.0V... Open failure Vfa− Vfa_OLD ≦ −3.0V.

これにより、正常なLEDを調光し、適切な光束を維持することができる。たとえば、1つの光源部5においてLEDが14個直列接続されている場合に、ある光源部5に対応するVfaが正常値より9V下がった場合は、LEDが3個ショート故障したと判断する。このとき、残りの正常な11個のLED、およびまたは、他の光源部5の光束を上げて故障による光束の低下を補う。Vfaが正常値より3V以上上がった場合は、LEDがオープン故障したと判断する。この場合、オープン故障の生じた光源部5の全てのLEDが不点灯なので、正常な他の光源部5の光束を上げて故障による光束の低下を補う。   Thereby, normal LED can be dimmed and an appropriate light beam can be maintained. For example, in the case where 14 LEDs are connected in series in one light source unit 5, if Vfa corresponding to a certain light source unit 5 is 9 V lower than a normal value, it is determined that three LEDs have failed. At this time, the remaining eleven normal LEDs and / or the light beams of the other light source units 5 are raised to compensate for the decrease of the light beam due to the failure. If Vfa is higher than the normal value by 3 V or more, it is determined that the LED has an open failure. In this case, since all the LEDs of the light source unit 5 in which the open failure has occurred are not lit, the luminous flux of another normal light source unit 5 is raised to compensate for the decrease in the luminous flux due to the failure.

以上のように、LED光束制御装置10は、図3、図4に示す制御を繰り返し行うことで、複数の光源部5を光源とした照明装置の放射する光束が常に一定値(目標値)になるように制御する。これにより、電源オン後の発熱による周囲温度の変化、累積点灯時間の増加による劣化、故障といったすべての要因に対応して、光束を一定に保つことができる。   As described above, the LED light flux control device 10 repeatedly performs the control shown in FIGS. 3 and 4, so that the light flux emitted from the illumination device using the plurality of light source units 5 as the light source is always a constant value (target value). Control to be. As a result, the luminous flux can be kept constant in response to all factors such as changes in ambient temperature due to heat generation after power-on, deterioration due to increase in cumulative lighting time, and failure.

また、LEDの順方向電圧は、電源オン時の初期の周囲温度の推定に使用され、その後は、温度カーブに基づいて光束が制御されるので、微妙な順方向電圧の変化を測定する必要がない。また、故障の検知においても、3V以上の急激な変化を検出すれば足りる。そのため、光源部5の順方向電圧を直接、A/D変換器14に入力しても測定精度を十分確保できるので、順方向電圧を測定する回路に差動回路や増幅回路を設ける必要がなく、回路構成が簡素化される。   The forward voltage of the LED is used to estimate the initial ambient temperature when the power is turned on, and thereafter, the luminous flux is controlled based on the temperature curve. Therefore, it is necessary to measure a subtle change in the forward voltage. Absent. Further, it is sufficient to detect a sudden change of 3 V or more in detecting a failure. Therefore, even if the forward voltage of the light source unit 5 is directly input to the A / D converter 14, sufficient measurement accuracy can be secured, so there is no need to provide a differential circuit or an amplifier circuit in the circuit for measuring the forward voltage. The circuit configuration is simplified.

順方向電圧の測定は、電源オン時、および周囲温度が安定した後は故障検出のための長周期で行えば足りるので、順方向電圧の監視処理に係るCPU15の処理負担が低減される。たとえば、CPUの稼働率が低下することで省エネルギー化が図られる。   The measurement of the forward voltage only needs to be performed in a long cycle for detecting a failure when the power is turned on and after the ambient temperature is stabilized, so that the processing load on the CPU 15 related to the forward voltage monitoring process is reduced. For example, energy saving can be achieved by reducing the operating rate of the CPU.

図9は、上記LED光束制御装置10を用いた道路照明装置60の設置例を示している。道路照明装置60は、道路52の脇に立設された支柱53の上部に取り付けられて、上方から道路52およびその周辺を照明する。道路照明装置60は、道路の長手方向に沿って数十m(たとえば、40m)間隔で設置される。なお、各図において矢印Lは道路52の長手方向(縦断方向)を、矢印Wは道路52の幅方向(横断方向)をそれぞれ示す。   FIG. 9 shows an installation example of the road lighting device 60 using the LED light flux control device 10. The road illumination device 60 is attached to an upper portion of a support column 53 that is erected on the side of the road 52, and illuminates the road 52 and its surroundings from above. The road lighting device 60 is installed at intervals of several tens of meters (for example, 40 m) along the longitudinal direction of the road. In each figure, the arrow L indicates the longitudinal direction (longitudinal direction) of the road 52, and the arrow W indicates the width direction (transverse direction) of the road 52.

図10は、道路照明装置60を斜め前方上方から見た斜視図である。図11は、道路照明装置60の正面、下面、上面、背面、側面を示す。道路照明装置60は、下面側に光の照射口を有する筐体61と、この筐体61に収容された複数の発光モジュール70(図12参照)と、これらの発光モジュール70を駆動するLED光束制御装置10などで構成される。1つの発光モジュール70が図1における1つの光源部5に相当する。   FIG. 10 is a perspective view of the road illumination device 60 as viewed obliquely from above and front. FIG. 11 shows the front, bottom, top, back, and side of the road lighting device 60. The road lighting device 60 includes a housing 61 having a light irradiation port on the lower surface side, a plurality of light emitting modules 70 (see FIG. 12) housed in the housing 61, and LED light fluxes that drive the light emitting modules 70. It is comprised by the control apparatus 10 grade | etc.,. One light emitting module 70 corresponds to one light source unit 5 in FIG.

筐体61の主要部は、溶かした金属を鋳型に流し込み、冷却、凝固させて製作された鋳造品である。このため、熱容量が大きく、電源オン(点灯開始)から温度が安定状態に達するまでに比較的長い時間を要する。記憶部16に記憶される基準温度カーブは、筐体61の熱容量や取り付けられた発光モジュール70の数によって区々となるので、道路照明装置60毎に、あるいは道路照明装置60の構成仕様毎に測定されて記憶される。   The main part of the housing 61 is a cast product manufactured by pouring molten metal into a mold, cooling and solidifying it. For this reason, the heat capacity is large, and it takes a relatively long time from when the power is turned on (lighting starts) until the temperature reaches a stable state. Since the reference temperature curve stored in the storage unit 16 varies depending on the heat capacity of the casing 61 and the number of light emitting modules 70 attached, the reference temperature curve is stored for each road lighting device 60 or for each configuration specification of the road lighting device 60. Measured and stored.

道路照明装置60の筐体61は、道路照明装置60を支柱53に固定するための金具や発光モジュール70を駆動するLED光束制御装置10を収容する基部62と、基部62から前方へ延設された、横長の略長方形で比較的薄い中空の箱形状を成した本体部64とから構成される。   A housing 61 of the road lighting device 60 extends forward from the base 62 and a base 62 that houses a metal fitting for fixing the road lighting device 60 to the support 53 and the LED light flux control device 10 that drives the light emitting module 70. In addition, the main body 64 is formed of a horizontally long, substantially rectangular and relatively thin hollow box.

本体部64の下面には、略長方形の照射口66が開口されている。照射口66には、パッキンを挟んで透光板68が嵌め込まれている。透光板68は、光を透過する板状部材であり、ガラスや樹脂などで構成される。   A substantially rectangular irradiation port 66 is opened on the lower surface of the main body 64. A translucent plate 68 is fitted into the irradiation port 66 with a packing interposed therebetween. The translucent plate 68 is a plate-like member that transmits light, and is made of glass, resin, or the like.

図12は、透光板68を取り外した状態の道路照明装置60を下面側から見た様子を示している。本体部64の中には、本体部64の内側から照射口66を臨むようにして、複数の発光モジュール70が収容されている。   FIG. 12 shows a state in which the road lighting device 60 with the translucent plate 68 removed is viewed from the lower surface side. A plurality of light emitting modules 70 are accommodated in the main body portion 64 so as to face the irradiation port 66 from the inside of the main body portion 64.

発光モジュール70は、平らな基板上に、複数のLED6を配列して備えると共に、各LED6にレンズ75を被せて構成される。ここでは、長方形の基板上に、レンズ75の被せられたLED6が、2×7の行列状に14個配列されている。各発光モジュール70内の複数のLED6は直列に接続されている。本体部64の中には、上記の発光モジュール70が、3×2の行列状に配列されて6枚取り付けられる。なお、発光モジュール70の取り付け枚数は増減可能になっている。   The light emitting module 70 is configured by arranging a plurality of LEDs 6 on a flat substrate and covering each LED 6 with a lens 75. Here, 14 LEDs 6 covered with lenses 75 are arranged in a 2 × 7 matrix on a rectangular substrate. The plurality of LEDs 6 in each light emitting module 70 are connected in series. In the main body 64, the six light emitting modules 70 are arranged in a 3 × 2 matrix and attached. Note that the number of light emitting modules 70 attached can be increased or decreased.

道路照明装置60は、筐体61が鋳造により製作されており、熱容量が大きい。このため、点灯開始からの温度上昇が安定するまでに比較的長い時間を要する。よって、LED光束制御装置10によって光束一定化制御を行わない場合には、点灯開始直後は、目標より明るくなり、温度上昇に従って次第に暗くなるというように、明るさが比較的長い時間にかけて変動する。   In the road lighting device 60, the casing 61 is manufactured by casting, and the heat capacity is large. For this reason, it takes a relatively long time for the temperature rise from the start of lighting to stabilize. Therefore, when the light flux stabilization control is not performed by the LED light flux control device 10, the brightness varies over a relatively long time so that the brightness becomes brighter than the target immediately after the start of lighting and gradually becomes darker as the temperature rises.

しかし、道路照明装置60は、LED光束制御装置10によって光束を一定化する制御が行われるので、点灯開始直後から目標の明るさを維持することができる。   However, since the road illumination device 60 is controlled to make the luminous flux constant by the LED luminous flux control device 10, it can maintain the target brightness immediately after the start of lighting.

また、いずれかの発光モジュール70にてLED6のショート故障が生じたとき、LED光束制御装置10は、該ショート故障による明るさの低下を補うように、その故障の生じた発光モジュール70内の正常な他のLED6の明るさを強めるように制御する。あるいは、ショート故障の生じた発光モジュール70と他の発光モジュール70の双方の明るさを調整して、故障による光束の低下を補う。   Further, when a short circuit failure of the LED 6 occurs in any one of the light emitting modules 70, the LED light flux control device 10 is normal in the light emitting module 70 in which the failure occurs so as to compensate for the decrease in brightness due to the short circuit failure. The other LEDs 6 are controlled to increase the brightness. Alternatively, the brightness of both the light emitting module 70 in which the short failure has occurred and the other light emitting modules 70 are adjusted to compensate for the decrease in the luminous flux due to the failure.

オープン故障を検出したときは、その故障の生じた発光モジュール70全体が発光しなくなるので、LED光束制御装置10は、故障による明るさの低下を補うために、他の発光モジュール70の明るさが通常より明るくなるように制御する。たとえば、6枚の発光モジュール70の中の1枚がオープン故障したとき、他の正常な5枚の発光モジュール70の明るさがそれぞれ20%増加するように制御される。   When an open failure is detected, the entire light emitting module 70 in which the failure has occurred does not emit light. Therefore, the LED light flux control device 10 uses the brightness of the other light emitting modules 70 to compensate for a decrease in brightness due to the failure. Control to make it brighter than usual. For example, when one of the six light emitting modules 70 has an open failure, the brightness of the other five normal light emitting modules 70 is controlled to increase by 20%.

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.

たとえば、実施の形態ではPWM方式で明るさを制御するようにしたが、制御の方式はこれに限定されない。   For example, in the embodiment, the brightness is controlled by the PWM method, but the control method is not limited to this.

実施の形態では、電源オン時の周囲温度に応じて基準温度カーブを補正して、動作環境下の温度カーブを取得するようにしたが、たとえば、記憶部16に、電源オン時の周囲温度別に多数の温度カーブを記憶しておき、この中から、実施の電源オン時の周囲温度に対応した温度カーブを選択するようにしてもよい。   In the embodiment, the reference temperature curve is corrected according to the ambient temperature when the power is turned on, and the temperature curve under the operating environment is acquired. For example, the storage unit 16 stores the temperature curve for each ambient temperature when the power is turned on. A large number of temperature curves may be stored, and a temperature curve corresponding to the ambient temperature when the power is turned on may be selected.

実施の形態では、故障を検出して明るさを補うように制御する例を示したが、故障の検出を、たとえば、道路照明装置60を管理する管理事務所などにネットワーク経由で自動通知するように構成されてもよい。   In the embodiment, an example is shown in which a failure is detected and control is performed so as to compensate for brightness. However, the failure detection is automatically notified to, for example, a management office that manages the road lighting device 60 via a network. May be configured.

5…光源部
6…LED
10…LED光束制御装置
11…駆動部
12…制御信号
13…制御部
14…A/D変換器
15…CPU
16…記憶部
18…電源部
52…道路
53…支柱
60…道路照明装置
61…筐体
62…基部
64…本体部
66…照射口
68…透光板
70…発光モジュール
75…レンズ
5 ... Light source 6 ... LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... LED light beam control apparatus 11 ... Drive part 12 ... Control signal 13 ... Control part 14 ... A / D converter 15 ... CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Memory | storage part 18 ... Power supply part 52 ... Road 53 ... Support | pillar 60 ... Road illuminating device 61 ... Housing 62 ... Base part 64 ... Main body part 66 ... Irradiation port 68 ... Translucent plate 70 ... Light emitting module 75 ... Lens

Claims (9)

発光ダイオードを定電流駆動する駆動源と、
前記発光ダイオードの順方向電圧を測定する測定部と、
前記発光ダイオードを光源とする所定の照明装置における電源オン後の経過時間と前記発光ダイオードの周囲温度との関係を示す経過時間対温度特性を記憶した記憶部と、
前記発光ダイオードの放射する光束が所定の目標値になるように前記駆動源による前記発光ダイオードの駆動状態を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記照明装置の電源オン時に、
前記発光ダイオードの順方向電圧を前記測定部によって測定し、前記発光ダイオードの周囲温度と順方向電圧との既知の関係から、前記測定した順方向電圧に対応する周囲温度を求め、この周囲温度を初期温度とした場合の前記経過時間対温度特性を前記記憶部の記憶内容に基づいて求める初期動作を行い、
その後は、
電源オンから現在までの経過時間と前記初期動作で求めた前記経過時間対温度特性とから前記発光ダイオードの現在の周囲温度を求め、周囲温度と前記発光ダイオードの放射する光束との関係を示す既知の周囲温度対光束特性から前記現在の周囲温度に対する前記発光ダイオードの放射する光束の値を求めて前記発光ダイオードの放射する光束が目標値になるように前記駆動源による前記発光ダイオードの駆動状態を制御する第1制御を、繰り返し行う
ことを特徴とするLED光束制御装置。
A driving source for driving the light emitting diode at a constant current;
A measuring unit for measuring a forward voltage of the light emitting diode;
A storage unit storing an elapsed time versus temperature characteristic indicating a relationship between an elapsed time after power-on in a predetermined lighting device using the light emitting diode as a light source and an ambient temperature of the light emitting diode;
A control unit that controls a driving state of the light emitting diode by the driving source so that a light flux emitted from the light emitting diode becomes a predetermined target value;
The controller is
When the lighting device is turned on,
The forward voltage of the light emitting diode is measured by the measuring unit, and the ambient temperature corresponding to the measured forward voltage is obtained from the known relationship between the ambient temperature of the light emitting diode and the forward voltage, and the ambient temperature is calculated. Performing an initial operation to obtain the elapsed time vs. temperature characteristics when the initial temperature is set based on the storage content of the storage unit,
After that,
The known ambient temperature of the light emitting diode is obtained from the elapsed time from power-on to the present and the elapsed time vs. temperature characteristic obtained in the initial operation, and the relationship between the ambient temperature and the luminous flux emitted from the light emitting diode is shown. The value of the luminous flux emitted by the light emitting diode with respect to the current ambient temperature is obtained from the ambient temperature versus luminous flux characteristics of the light source, and the driving state of the light emitting diode by the drive source is determined so that the luminous flux emitted by the light emitting diode becomes a target value. An LED light flux control device characterized in that the first control is repeatedly performed.
前記記憶部には、基準温度を初期温度とした場合における前記経過時間対温度特性を記憶しておき、
前記制御部は、電源オン時の周囲温度と前記基準温度との差分に基づいて前記記憶部に記憶されている前記経過時間対温度特性を補正することで、電源オン時の周囲温度を初期温度とする前記経過時間対温度特性を求める
ことを特徴とする請求項1に記載のLED光束制御装置。
In the storage unit, the elapsed time versus temperature characteristic when the reference temperature is set as the initial temperature is stored,
The control unit corrects the elapsed time versus temperature characteristic stored in the storage unit based on a difference between the ambient temperature at power-on and the reference temperature, thereby changing the ambient temperature at power-on to an initial temperature. The LED light flux control device according to claim 1, wherein the elapsed time versus temperature characteristic is obtained.
前記制御部は、
前記発光ダイオードの累積点灯時間を計測し、
前記発光ダイオードの累積点灯時間と光束減衰率との関係を示す既知の特性から現在の累積点灯時間に対する光束減衰率を求め、
この光束減衰率での減衰を含めて前記発光ダイオードの放射する光束が前記目標値になるように前記第1制御を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載のLED光束制御装置。
The controller is
Measure the cumulative lighting time of the light emitting diode,
From the known characteristics indicating the relationship between the cumulative lighting time of the light emitting diode and the luminous flux decay rate, the luminous flux decay rate for the current cumulative lighting time is determined,
3. The LED light flux control apparatus according to claim 1, wherein the first control is performed so that a light flux emitted from the light emitting diode becomes the target value including attenuation at the light flux attenuation rate.
前記制御部は、前記発光ダイオードの周囲温度が安定した以後は、累積点灯時間の増加が光束の変動要因であるとして前記発光ダイオードの放射する光束が前記目標値になるように前記駆動源による前記発光ダイオードの駆動状態を制御する第2制御を、繰り返し行う
ことを特徴とする請求項3に記載のLED光束制御装置。
After the ambient temperature of the light emitting diode has stabilized, the control unit determines that the increase in the cumulative lighting time is a factor of fluctuation of the light beam, and the light source emitted from the light emitting diode becomes the target value so that the light source emits the target value. The LED light flux control device according to claim 3, wherein the second control for controlling the driving state of the light emitting diode is repeatedly performed.
前記制御部は、前記発光ダイオードの周囲温度が安定した後は、前記測定部によって前記発光ダイオードの順方向電圧を定期的に測定し、この測定値が正常範囲を超えて変化したとき前記発光ダイオードの故障を検出する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載のLED光束制御装置。
After the ambient temperature of the light emitting diode is stabilized, the control unit periodically measures the forward voltage of the light emitting diode by the measuring unit, and when the measured value changes beyond a normal range, the light emitting diode The LED light flux control device according to any one of claims 1 to 4, wherein a failure of the LED is detected.
前記定期的に測定する周期は、前記第1制御の実行周期より長い
ことを特徴とする請求項5に記載のLED光束制御装置。
The LED light flux control device according to claim 5, wherein the periodic measurement period is longer than the execution period of the first control.
複数の発光ダイオードを駆動すると共に、
前記制御部は、一部の発光ダイオードの故障を検出したとき、残りの正常な発光ダイオードの光束を強めて、前記故障による光束の低下を補う
ことを特徴とする請求項5または6に記載のLED光束制御装置。
Driving multiple light emitting diodes,
The said control part strengthens the light beam of the remaining normal light emitting diode, and compensates for the fall of the light beam by the said failure, when the failure of some light emitting diodes is detected. LED luminous flux control device.
道路を上方から照明する道路照明装置であって、
透光板で覆われた照射口を有する筐体と、
前記筐体に収容された複数の発光ダイオードと、
前記複数の発光ダイオードを駆動する請求項1乃至7のいずれか1つに記載のLED光束制御装置と、
を有する
ことを特徴とする道路照明装置。
A road lighting device that illuminates a road from above,
A housing having an irradiation port covered with a light-transmitting plate;
A plurality of light emitting diodes housed in the housing;
The LED light flux control device according to any one of claims 1 to 7, which drives the plurality of light emitting diodes;
A road lighting device characterized by comprising:
複数の発光ダイオードが配列された発光モジュールを複数備え、
前記LED光束制御装置は、一の発光モジュールで生じた故障による明るさの低下を、他の発光モジュールの明るさを増加させて補うように制御する
ことを特徴とする請求項8に記載の道路照明装置。
A plurality of light emitting modules in which a plurality of light emitting diodes are arranged,
9. The road according to claim 8, wherein the LED light flux control device performs control to compensate for a decrease in brightness caused by a failure occurring in one light emitting module by increasing the brightness of another light emitting module. Lighting device.
JP2012198579A 2012-09-10 2012-09-10 LED luminous flux control device, road lighting device Active JP5993671B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012198579A JP5993671B2 (en) 2012-09-10 2012-09-10 LED luminous flux control device, road lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012198579A JP5993671B2 (en) 2012-09-10 2012-09-10 LED luminous flux control device, road lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014053250A JP2014053250A (en) 2014-03-20
JP5993671B2 true JP5993671B2 (en) 2016-09-14

Family

ID=50611542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012198579A Active JP5993671B2 (en) 2012-09-10 2012-09-10 LED luminous flux control device, road lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5993671B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9320090B2 (en) * 2014-06-19 2016-04-19 Phoseon Technology, Inc. LED output response dampening for irradiance step response output
GB2531592B (en) * 2014-10-23 2017-10-11 Indo Lighting Ltd Light Assembly
WO2017187535A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 オリンパス株式会社 Endoscope device and temperature inspection method
JP7440287B2 (en) * 2020-02-05 2024-02-28 アズビル株式会社 measuring device
CN112333891B (en) * 2020-10-30 2023-01-20 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 Lighting lamp fault prediction and health management device and method and railway vehicle
CN114007314A (en) * 2021-11-12 2022-02-01 厦门普为光电科技有限公司 Illumination system with illumination balance function and control method thereof
CN117388663B (en) * 2023-12-12 2024-03-12 深圳市利珲照明有限公司 LED lamp strip processing detection method and system based on multi-source data analysis

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3984214B2 (en) * 2003-10-21 2007-10-03 ローム株式会社 Light emission control device
JP5527108B2 (en) * 2010-08-26 2014-06-18 セイコーエプソン株式会社 Light source control device and projector
JP5371914B2 (en) * 2010-09-03 2013-12-18 三菱電機株式会社 LED lighting device for headlamp and inspection method
JP2012059471A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp Lighting fixture

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014053250A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5993671B2 (en) LED luminous flux control device, road lighting device
KR101333025B1 (en) A method of compensating an aging process of an illumination device
EP1701589B1 (en) Electric circuit and method for monitoring a temperature of a light emitting diode
US9024535B2 (en) Stabilized light source having luminance feedback control
US8072163B2 (en) Knowledge-based driver apparatus for high lumen maintenance and end-of-life adaptation
KR101614662B1 (en) Projection apparatus and projection method
US20090020685A1 (en) Light emitting device and its calibrating and control methods
KR101315088B1 (en) Illumination device
JP4722649B2 (en) LED light source device
JP2007109747A (en) Led lighting controller
TW201123145A (en) Backlight module and method of determining driving currents thereof
KR20200027510A (en) How to control a segmented flash system
JP2013258357A (en) Semiconductor light source device
JP6074195B2 (en) LED luminous flux control device, road lighting device
JPH09185036A (en) Luminance controller for liquid crystal display device
CN101742759A (en) Control method for stabilizing lumination of light emitting diode
JP2008003257A (en) Backlight driver for liquid crystal display module and liquid crystal display module
JP2009054433A (en) Light source device
JP2006013171A (en) Light irradiation device
JP2008186627A (en) Lighting system
JP2011228597A (en) Laser diode driver circuit
JP2012119336A (en) Luminaire
RU2467522C1 (en) Lighting device and liquid-crystal display device equipped with it
JP2007080865A (en) Led light source
KR20220052014A (en) Temperature dependent power control system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150908

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160630

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5993671

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250